Dit is een samenvatting van thema 2 van 'biologie voor jou V5' van de 5e druk. Hierin worden zaken als de bouw, replicatie en transcriptie van DNA besproken, maar ook translatie, genexpressie, genetische variatie en biotechnologie komen hier naar voren.
Biologie thema 2 §1
DNA bevat de informatie voor erfelijke eigenschappen van een organisme en zorgt voor de
zelforganisatie en zelfregulatie van een organisme tijdens zijn levensloop.
Genetische modificatie: het veranderen van de eigenschappen van organismes, hierbij wordt een
gen van een bepaald organisme overgebracht naar het DNA van een ander organisme
Transgeen/ggo(genetisch gemodificeerd organisme)/gmo(genetically modified organism): organisme
waarbij het DNA is veranderd
Transgene micro-organismen (bacteriën en gisten) worden gebruikt als geneesmiddelen en ze
kunnen o.a. ook enzymen produceren die de werking van wasmiddelen verbeteren
Gentherapie: het inbrengen van gezonde genen om b.v. een erfelijke aandoening te bestrijden, maar
gentherapie is voor de bijna alle aandoeningen waarbij het kan worden toegepast nog in de
onderzoeksfase
Synthetische biologie: hierbij maken wetenschappers zelf DNA, die stukjes DNA worden biobricks
genoemd. Men hoopt hiermee in de toekomst niet meer naar specifieke genen te hoeven zoeken
Biologie thema 2.2 de bouw en functie van DNA
DNA levert de instructies waardoor ribosomen verschillende soorten eiwitten kunnen synthetiseren,
de bouw van een eiwit bepaalt de eigenschappen en functies van het eiwit.
Genoom: het geheel aan erfelijke informatie in een cel van een organisme, alle cellen van een
organisme bevatten hetzelfde genoom. Bij eukaryoten omvat het genoom het DNA in alle
chromosomen in de celkern en het DNA in sommige organellen. Mitochondria en chloroplasten
bevatten hun eigen DNA. Zij functioneren onafhankelijk van de rest van de cel.
mDNA: het DNA in mitochondria
Bij prokaryoten vormt al het DNA dat los in het cytoplasma voorkomt het genoom. Prokaryoten
hebben een circulair DNA-molecuul. Sommige prokaryoten bezitten plasmiden (korte stukjes circulair
DNA).
Een DNA is een nucleïnezuur bestaande uit twee ketens van aan elkaar
gekoppelde nucleotide. Nucleotide is opgebouwd uit de monosacharide
desoxyribose, een fosfaatgroep en een stikstofbase:
Er komen vier verschillende soorten stikstofbasen voor in DNA-moleculen:
adenine (A), thymine (T), cytosine (C) en guanine (G).
Desoxyribose heeft 5 C-atomen. De fosfaatgroep is gebonden aan het
vijfde C-atoom en de stikstofbase aan het eerste C-atoom. Bij
polymerisatie (aan elkaar koppelen van nucleotide) gaat het derde C-
atoom van desoxyribose door een condensatiereactie een binding aan met
de fosfaatgroep van de volgende nucleotide. De lange keten die ontstaat, is
Afb. 2
een polymeer van afwisselend aan elkaar gekoppelde monosachariden en
fosfaatgroepen. Zie plaatje 2
In het plaatje hiernaast is te zien dat de uiteindes van een nucleotideketen
verschillend zijn: aan de ene kant zit een fosfaatgroep (het 5’-uiteinde) en aan
de andere kant zit een OH-groep die aan het derde C-atoom van desoxyribose
vastzit (het 3’-uiteinde). Dat verschil is belangrijk aangezien DNA altijd in de
richting van 3’ naar 5’ wordt afgelezen en gekopieerd.
De stikstofbasen maken geen deel uit van de keten. Ze steken er namelijk aan
de zijkanten uit en kunnen door basenparing twee nucleotideketens met
elkaar verbinden waarbij elke stikstofbase zijn vaste bindingspartner heeft: A
ligt altijd tegenover T en G altijd tegenover C. Door die vaste basenparing
noemen we de twee nucleotideketens van een DNA-molecuul complementair.
, De basenparing komt tot stand door waterstofbruggen. Hoewel
waterstofbruggen slappe bindingen zijn, houden ze door hun grote
aantal de twee nucleotideketens bijeen. In een DNA-molecuul hebben
de ketens een helixstructuur (spiraalvorm). De ketens lopen in
tegengestelde richting: de ene keten van 3’ naar 5’ en de andere van 5’
naar 3’:
Bij eukaryoten is het DNA in de celkern verdeeld over verschillende
chromosomen. Elk chromosoom bestaat uit een enkel, zeer lang DNA-
molecuul. In cellen komt DNA in een compacte vorm voor. Een DNA-
keten is rond een aantal eiwitten(histonen) gewikkeld. Een aantal
histonen met het eromheen gewikkeld DNA vormt een nucleosoom.
Tussen twee opeenvolgende nucleosomen bevindt zich koppelings-
DNA. Door afwisseling van nucleosomen en koppelings-DNA krijgt het
DNA-molecuul het uiterlijk van een kralenketting. Voorafgaand aan een
celdeling wordt deze kralenketting opgerold tot een spiraal die verder
wordt opgerold tot een dikkere draad. Door lussen en vouwen kan het
DNA nog compacter worden.
Zie het plaatje hieronder:
Bij eukaryoten bestaat maar een
klein deel van het DNA in een cel
uit genen. Het overige DNA codeert
niet voor eiwitten en wordt
daarom niet-coderend DNA
genoemd. Bij de mens bestaat het
DNA uit ongeveer 95% niet-
coderend DNA. Eerst dacht men
dat niet-coderend DNA geen
functie had. Daarom werd hete
junk-DNA genoemd. Sinds kort is
bekend dat in ieder geval een deel
een regulerende functie heeft bij
de synthese van eiwitten.
Sequentie: de volgorde waarin
nucleotiden zijn gerangschikt, in die volgorde kan variatie voorkomen. Zo bevatten mensen met
blauwe ogen een andere sequentie voor oogkleur dan mensen met bruine ogen. Door de andere
sequentie worden er ook andere eiwitten gevormd, dat leidt tot een ander samenstelling van
oogkleur.
§3, DNA-replicatie
S-fase, dit is de fase in de mitose waar het DNA gekopieerd wordt.
Vrije nucleotiden, de vrije nucleotiden dATP, dTTP, dGTP en dCTP bevinden zich in het kernplasma.
Geen Ze bestaan uit desoxyribose (d), een base (A,T,C of G) en drie fosfaatgroepen (TP). De bindingen
examenstof tussen de fosfaatgroepen bevatten veel chemische energie.
(2017)
dATP omzetten in dAMP
, Replicatiestartpunt, dat is waar de DNA-replicatie begint. Een DNA-molecuul van een eukaryoot
organisme bevat veel replicatiestartpunten maar dat van een prokaryoot organisme maar één.
Helicase, dit enzym verbreekt in twee richtingen de waterstofbruggen tussen de basenparen. De
helixstructuur verdwijnt en de twee strengen DNA gaan uit elkaar.
Replicatiebel, dit ontstaat wanneer helicase een deel DNA doormidden geknipt heeft.
Geen
examenstof Single-strand binding proteïnen, op de plaats waar de basenparing is verbroken, binden zich speciale
(2017) eiwitten genaamd single-strand binding proteïnen. Deze voorkomen dat de vrijgekomen basen in een
streng van een replicatiebel opnieuw waterstofbruggen gaan vormen.
DNA-polymerase, deze schuift vervolgens langs de enkelvoudige ketens en bindt dATP, dTTP, dGTP
of dCTP uit het kernplasma aan de vrijgekomen stikstofbasen. Hiervoor wordt de energie gebruikt die
vrijkomt door afsplitsen van de fosfaatgroepen. Er zijn nu twee dubbelstrengs DNA-moleculen
ontstaan die beide een oude en nieuwe keten bevatten.
Replicatie, replicatie langs één van de strengen in een replicatiebel vindt in twee richtingen plaats. In
de ene richting kan DNA-polymerase vanaf het replicatiestartpunt het uit elkaar gaan van de ketens
volgen om de leidende streng te synthetiseren. In de andere richting kan DNA-polymerase steeds
maar korte stukjes DNA synthetiseren, doordat dit achterwaarts moet gebeuren. Het enzym DNA-
ligase koppelt de korte DNA-fragmenten aan elkaar waardoor de volgende streng wordt gevormd.
Zie anders voor verduidelijking BINAS 71D.
Chromatide, wanneer een chromosoom gerepliceerd is nemen de twee DNA strengen weer de
helixstructuur aan en het chromosoom bestaat dan uit twee chromatiden. Op de plaats van het
centromeer worden de beide chromatiden nog door waterstofbruggen bij elkaar gehouden. Tijdens
de mitose gaan de chromatiden uit elkaar en worden ze elk een chromosoom in een dochtercel.
PCR (polymerase chain reaction), doormiddel van deze reactie kunnen een of meerdere specifieke
gedeelten uit het DNA worden gekopieerd tot er genoeg is voor onderzoek.
Primers, deze zijn nodig voor PCR en het zijn korte stukje DNA van twintig tot dertig nucleotiden die
worden gemaakt in een laboratorium. Ze zijn complementair aan een deel van het DNA dat men door
PCR wil vermenigvuldigen. DNA-polymerase kan namelijk niet zomaar een enkele streng DNA
kopiëren. Het kan namelijk alleen nieuwe nucleotiden vastplakken aan het 3'-uiteinde van een al
bestaande streng. Bij PCR is dat de primer. Bij PCR zijn er twee verschillende primers nodig, voor elke
streng één. Verder is er DNA-polymerase nodig en DNA-nucleotiden.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller brittheijmans. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.21. You're not tied to anything after your purchase.
